材料科学基础复习题及答案

一、一、 填空题填空题 1. 每个面心立方晶胞中的原子数为4，其配位数为12。 2.晶格常数为 a 的体心立方晶胞, 其原子数为 2 , 原子半径为 位数为 8 ，致密度为 0.68。 3. 刃型位错的柏氏矢量与位错线互相垂直 , 螺型位错的柏氏矢量与位 错线互相平行。 4. 螺型位错的位错线平行于滑移方向，位错线的运动方向垂直于位错 线。 5. 在过冷液体中，晶胚尺寸小于临界尺寸时不能自发长大。 6. 均匀形核既需要结构起伏，又需要能量起伏。 7. 纯金属结晶时，固液界面按微观结构分为光滑界面 和粗糙界面。 8.纯金属的实际开始结晶温度总是低于理论结晶温度，这种现象称为过冷， 理论结晶温度与实际开始结晶温度之差称为过冷度。 9．合金中的基本相结构，有固溶体和金属化合物两类，其中前者具 有较高的综合机械性能，适宜做基体相； 后者具有较高的熔点 和硬度，适宜做强化相。 10. 间隙相和间隙化合物主要受组元的原子尺寸因素控制。 11. 相律是分析相图的重要工具，当系统的压力为常数时，相律的表达式为 f＝c－p＋1。 12. 根据相律，二元合金结晶时，最多可有3个相平衡共存，这时自由度 为0。 13. 根据相区接触法则可以推定，两个单相区之间必定有一个两相区，两个 两相区之间必须以单相区或三相共存水平线隔开。二元相图的三相 区是一条水平线，该区必定与两相区 以点接触，与单相区 以线接触。 14. 铸锭的宏观组织是由 表层细晶区 、 柱状晶区 、中心等轴晶区 三个区组 成。 15. 莱氏体是共晶转变所形成的奥氏体和渗碳体 组成的混合物。 16. 相变反应式 L（液）→（固）+（固）表示共晶反应；γ（固）→ （固）+（固）表示共析反应。 3a/4, 配 17. 固溶体合金结晶时，其平衡分配系数 Ko表示固液两平衡相中的 溶质浓度 之比。 18. 铁碳合金中，一次渗碳体由 液相 产生，二次渗碳体由奥氏体 产生，三次 渗碳体由铁素体产生。 19. 一个滑移系是由滑移面和滑移方向组成。 20. 面心立方晶格的滑移系有12个，体心立方晶格的滑移系有12个。 21.滑移常沿晶体中最密排的晶面及晶向发生。 22.扩散的驱动力是化学位梯度。 23.所谓上坡扩散是指沿着浓度降低的方向进行的扩散，使浓度趋于均匀化 ， 反应扩散是指通过扩散使固溶体的溶质组元浓度超过固溶体极限而 形成新相的过程。 24.在 Fick 第一定律的表达式J  D 方向进行。 dC 中，负号表示扩散由高浓度向低浓度 dx 二、二、 选择题选择题 1．Fe―Fe3C 合金中，合金具有最好流动性的是（B）。 A. C%=4.00%B. C%=4.30%C. C%=4.60% 2．凝固的热力学条件为（C）。 A. 形核率B.系统自由能增加 C. 过冷度 3．二元相图中，当有二次相析出时，固溶线表现为（A）。 A. 垂线B. 水平线C. 斜线 4.符号表示（C）。 A. 晶面族B. 晶向族C. 晶向 5.A 和 A-B 合金焊合后发生柯肯达尔效应，测得界面向 A 试样方向移动，则 （A）。 A.A 组元的扩散速率大于 B 组元B.B 组元的扩散速率大于 A 组元 C.和扩散速率大小无关 6.在置换型固溶体中，原子扩散的方式一般为（C）。 A. 原子互换机制B. 间隙机制C. 空位机制 7.形成临界晶核时体积自由能的减少只能补偿表面能的（B）。 A. 1/3B. 2/3C. 3/4 8.面心立方（fcc）结构的铝晶体中，每个铝原子在本层（111）面上的原子配 位数为（A）。 A. 6B. 8C. 4 9.简单立方晶体的致密度为（B）。 A. 65%B. 52%C. 58% 10. 机械零件在正常工作条件下多数处于（A） 。 A.弹性变形状态B. 塑性变形状态C. 弹塑性变形状态 11. 实际晶体的线缺陷表现为（B） 。 A. 空位和间隙原子 B. 位错 C. 晶界 12. 铸件裂纹一般产生在（A） 。 A. 铸件较厚的地方 B. 较薄的地方C. 有孔的地方 13. 缩孔最可能出现的部位是（A） 。 A. 铸件最上部B. 铸件中部C. 在铸件最上部及热节处 14. 冷铁配合冒口形成定向凝固能防止铸件（A） 。 A. 缩孔、缩松B. 应力C. 变形 15. 铅在常温下的变形属(B)。 A. 冷变形B. 热变形C. 弹性变形 16. 某金属凝固时的形核功为△G*， 其临界晶核界面能为△G， 则△G*和△G 的 关系为（A）。 A. △G=3△G*B. △G=1/3△G*C. △G=△G* 17. 氮、氧在金属中一般占据间隙位置，这是因为（C）。 A. 金属中间隙半径大于氮、氧原子半径B. 氮、氧都是气体 C. 氮、氧原子半径较小，能挤入金属中的间隙位置 18. 根据二元相图相区接触规则，（B）。 A. 两个单相之间必定有一个单相区隔开 B. 两个两相区必须以单相区或三相共存水平线隔开 C. 三相水平线必须和四个两相区相邻 19. 二次再结晶是（C）。 A. 相变过程B. 形核长大过程C. 某些晶粒特别长大的过程 20. 在单相组织中存在大小不等的晶粒，由界面曲度驱动界面移动的规律可知(C)。 A. 小晶粒将移向大晶粒一方，直到晶粒大小相等 B. 大小晶粒依靠吞并相邻晶粒同时长大 C. 界面将移向小晶粒一方，最后小晶粒将消失 21. 强化金属材料的各种手段，考虑的出发点都在于（A）。 A. 尽量减少位错或设置位错运动的障碍B. 去除位错运动的障碍 C. 使位错适当地减少 22. 金属中通常存在着溶质原子或杂质原子，它们的存在（C）。 A. 总是使晶格常数增大B. 总是使晶格常数减小 C. 可能使晶格常数增大，也可能使其减小 23. 拉伸单晶时，滑移面转向（A）时最易滑移。 A.与外力轴成 45ºB. 与外力轴平行C. 与外力轴垂直 24.若 A、 B 两组元形成电子化合物， 但是该化合物中 A 组元所占的质量分数超过 了 60%，则该相晶体结构（C）。 A. 与 A 相同 B. 与 B 相同 C. 与 A、B 都不相同 25.在非均匀形核中，外来杂质形状对形核效果有重要影响，其中（ A）对形核最 为有利。 A. 凹曲面状 B. 平面状 C. 凸曲面状 26.因晶体转动而使原来有利于滑移的晶面滑移到一定程度后变成不利于滑移的 晶面的现象称为（B）。 A. 物理硬化 B. 几何硬化 C. 加工硬化 27.一根弯曲的位错线，（B）。 A. 具有唯一的位错类型 B. 具有唯一的柏氏矢量 C. 位错类型和柏氏矢量处处相同 28.某一种金属的熔点是 1083℃，该金属最低再结晶温度约为（A）。 A. 269.4℃ B. 342.9℃ C. 433.2℃ 29.在二元合金中，铸造性能最好的合金是具有（C）。 A. 共析成分合金 B. 固溶成分合金 C. 共晶成分合金 30.固态金属扩散最可能按（A）进行。 A. 间隙扩散机理 B. 换位扩散机理 C. 空位扩散机理 31. 要获得结晶过程所需的驱动力，实际结晶温度必须（C）理论结晶温度。 A. 高于B. 等于C. 低于 32. 相变反应式 L